[實用新型]一種復合絕緣子

有效

• 申請號: 201520618613.1
• 申請日: 2015-08-13
• 公開（公告）號: CN205004117U
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 喬培凱;翟勝利
• 申請（專利權）人: 秦皇島凱達電氣化鐵路器材有限公司;凱達高電鐵路電氣化器材制造有限公司
• 主分類號: H01B17/42
• 分類號: H01B17/42;H01B17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種復合絕緣子，屬于絕緣設備結構技術領域。

背景技術

電氣化鐵路接觸網工作的額定電壓為25kV，系統最高工作電壓為27.5kV。在接觸網附近發生雷電時，接觸網會出現大大超過27.5kV的大氣過電壓。這種很高的過電壓會使絕緣子閃絡或擊穿而引發事故，對接觸網設備造成危害。大氣過電壓可分為感應雷過電壓及直擊雷過電壓。感應雷過電壓是由于電磁場的劇烈變化，電磁耦合而產生的，而直擊雷過電壓則是由于流經被擊物很大的雷電流所造成的。感應雷過電壓一般不會超過500kV，故對35kV及以下電壓等級的絕緣子危害最大。事實證明，多年來，上海閔行供電所及其它地區35kV線路上絕緣子遭雷擊的次數多達40多次。電氣化鐵路接觸網上廣州供電段所轄線路、廣深客專所轄線路、南寧鐵路局高鐵科所轄線路上，瓷絕緣子和復合絕緣子也多次遭雷電沖擊，特別是南廣線黎-梧段于2014年春季超強臺風及強對流天氣情況下，短時內連續發生54起雷電沖擊，絕緣子傘裙擊穿、放電燒傷19處，承力索絞線多股燒斷。雷電沖擊對接觸網的危害引起了相關鐵路部門的高度關切與重視，防止雷電災害，提高接觸網重要部件的耐雷水平，確保鐵路運輸安全追在眉睫。

目前我國電氣化鐵路接觸網所使用的復合絕緣子是在高壓輸變電線路上所使用類似電壓等級復合絕緣子的基礎上根據鐵標TB/T3199.2-2008電氣化鐵路接觸網用絕緣子第二部分：棒形復合絕緣子的要求設計制造的，耐雷水平不高。且針對電氣化鐵路接觸網結構復雜、金屬網件多、電磁場強度高、鐵路沿線樹木等植被茂密、向陽坡面多、隧道多等情況，雷電沖擊的概率遠大于其他高壓線路的實際情況，針對性研發耐雷水平較高的復合絕緣子意義重大。

實用新型內容

本實用新型為了克服上述現有技術中的不足，提供一種結構合理、安裝方便且耐雷水平高的電氣化鐵路接觸網用復合絕緣子。

為實現上述目的，本實用新型的解決方案是：一種復合絕緣子，包括芯棒、第一護套、設在護套上的傘裙、高壓端金具、接地端金具以及至少一個第一應力錐或第一應力錐組，所述第一應力錐或第一應力錐組設置在高壓端金具和/或接地端金具與芯棒連接處，所述第一應力錐組由兩個錐底貼合的第一應力錐組合而成。絕緣子端部金具是整個絕緣子最為關鍵的部位，如果雷電過電壓沖擊損壞這個部位，第一護套可能會被燒傷、開裂造成芯棒裸露，而芯棒燒傷受損后會形成炭化路經，這種炭化路徑是不可逆的，隨著炭化路徑的不斷延伸，將導致芯棒脆斷而引發事故。設置對應的外絕緣應力錐后，如雷電沖擊電壓作用在此處或附近時，應力錐可分散雷電流波頭，減輕雷電流上升陡度，加之應力錐處加大了外絕緣的厚度，可有效保護端部金具的結構安全，提高絕緣子的耐雷水平和使用壽命。

優選的，所述復合絕緣子還包括第二護套，所述第二護套所述第二護套包裹于應力錐組的兩個應力錐連接處，所述第二護套為HTV硅膠護套。HTV硅膠護套可最大程度減少端部金具受到的雷電沖擊電壓，保護端部金具。

我國電氣化鐵路接觸網系統最高工作電壓為27.5kV，線路復合絕緣子耐雷水平峰值為310kV，當雷電流大于線路耐雷水平時，會引起絕緣子表面閃絡。雷擊閃絡時間多數僅為50s左右，線路斷路器來不及動作，只有閃絡通道轉為工頻短路電弧時，斷路器才會跳閘。沖擊閃絡轉為穩定工頻電弧的概率(建弧率)與場強的關系為：

η＝(4.5E^0.75-14)％式(1-1)

式中：η-工頻續流建弧概率

中性點非直接接地系統絕緣子串平均場強，單位為kV/m、其中μe為線路額定電壓，單位為kV；Lj為絕緣子串電弧距離，單位為m。

計算(一)：

以目前生產的FQBSG-25/12-890JHP棒形柱式復合絕緣子和FQXSG-25/160/940HH棒形懸式復合絕緣子與改進后同型號復合絕緣子為例計算對比如下：(系統工作電壓按27.5kV計算)

例一：目前生產的FQBSG-25/12-890JHP絕緣子，已知電弧距離Lj＝0.68m，E＝27.5/(2×0.68)＝20.22/m，按式(1-1)計算如下：

η＝(4.5×20.22-14)％＝28.90％

改進后的同型號絕緣子，已知電弧距離Lj＝0.752m，E＝27.5/(2×0.752)＝18.22kV/m，按式(1-1)計算如下：

η＝(4.5×18.22-14)％＝25.68％